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ゼオライトの触媒機能を高度に利用した環境調和型化学プロセスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 09305054
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 触媒・化学プロセス
研究機関東京工業大学

研究代表者

八嶋 建明  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (60016409)

研究分担者 小松 隆之  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (40186797)
小國 正晴 (小国 正晴)  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50144423)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
37,300千円 (直接経費: 37,300千円)
1999年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
1998年度: 12,700千円 (直接経費: 12,700千円)
1997年度: 20,800千円 (直接経費: 20,800千円)
キーワードゼオライト / 環境調和プロセス / 触媒 / メタロシリケート / ベックマン転位 / アンモオキシム化 / 芳香族化 / イソブテノール / シクロヘキサノンオキシム / ε-カプロラクタム / チタノシリケート / モルデナイト / シリカライト / ヘプタン / 異性化 / 白金 / オキシム化
研究概要

ゼオライトの触媒としての多面的高機能性を利用することで、環境調和型化学プロセス実現のための基礎的知見を得ることを目的とし、シクロヘキサノンのアンモオキシム化、シクロヘキサノンオキシムのベックマン転位、ヘプタンの異性化、ブタンの芳香族化およびイソペンテノールの合成について検討した。
1.シクロヘキサノンの液相アンモオキシム化に有効な触媒として、チタンを結晶骨格中に組み込んだモルデナイト型およびMCM-22型チタノシリケートを調製した。導入したTi^<4+>がゼオライト骨格中に組み込まれていることを明らかにした。液相アンモオキシム化に対し、これらの触媒が高い活性と選択性をもつことを見いだした。
2.シクロヘキサノンオキシムのベックマン転位に対し、酸強度を制御した各種ゼオライトを触媒として用い、その中でフェリエライトおよびCa-Aゼオライトが_ε-カプロラクタム生成に高い選択性を示すことを明らかにした。また、速度論的検討から反応機構を推定し、それに基づき溶媒の効果を説明した。
3.白金を固体酸性の異なる各種ゼオライトに担持した二元機能触媒を用い、ヘプタンの異性化を行った。Y型、β型、モルデナイト等を種々の方法で修飾し固体酸性を制御した結果、Pt-βが高い異性化活性をもつことを見いだした。
4.ブタンからの芳香族炭化水素合成に対し、Pt-Ge系金属間化合物を担持したH-ZSM-5ゼオライトが高い活性、選択性、安定性を示すことを明らかにした。
5.イソブテンとホルムアルデヒドからのイソブテノール合成に対し、Feを骨格中に含むMCM-22型チタノシリケートが高い活性、選択性および活性の持続性を示すことを明らかにした。
以上の知見から、これらの反応が環境調和型化学プロセスとして実現可能であることを提言した。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (36件)

  • [文献書誌] Zheng-Bao Wang: "Isomerization of *-heptane over Pt-loaded zeolite βcatalysts"Applied Catalysis A : General. 159. 119-132 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tatsuaki Yashima: "Vapor phase Beckmann rearrangement of cyclohexanone oxime on the zeolite catalysts"Catalysis Today. 38. 249-253 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Peng Wu: "Synthesis of ferrisilicate with the MCM-22 structure"Chemical Communication. 663-664 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Peng Wu: "Ammoximation of ketones over titanium mordenite"Journal of Catalysis. 168. 400-411 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tatsuaki Yashima: "Reaction scheme of aromatization of butane over Ga loaded HZSM-5 catalyst"石油学会誌. 41. 37-44 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Peng Wu: "Isomorphous substitution of Fe^<3+> in the framework of aluminosilicate mordenite by hydrothermal synthesis"Microporous and Mesoporous Matrials. 20. 139-147 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tatsuaki Yashima: "Synthesis of 3-methyl-3-butene-1-ol from isobutene and formaldehyde on FeMCM-22 zeolites"Studies in Surface Science and Catalysis. 125. 507-514 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takayuki Komatsu: "Shape-Selective Catalysis"American Chemical Society. 410 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z.B. Wang, A. Kamo, T. Yoneda, T. Komatsu and T. Yashima: "Isomerization of n-heptane over Pt-loaded zeolite β catalysts"Appl. Catal. A : Genaral. 159. 119-132 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Yashima, N. Oka and T. Komatsu: "Vapor phase Beckmann rearrangement of cyclohexanone oxime on the zeolite catalysts"Catal. Today. 38. 249-253 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P. Wu, T. Komatsu and T. Yashima: "Preparation of tianosilicate with mordenite structure by atom-planting method and its catalytic properties for hydroxylation of aromatics"Progress in Zeolite and Microporous Materials, Stud. Surf. Sci. Catal.. 105. 663-670 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P. Wu, H. Lin, T. Komatsu and T. Yashima: "Synthesis of ferrisilicate with the MCM-22 structure"Chem. Commun.. 663-664 (1997)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P. Wu, T. Komatsu and T. Yashima: "Ammoximation of ketones over titanium mordenite"J. Catal.. 168. 400-411 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P. Wu, T. Komatsu, T. Yashima , S. Nakata ans H. Shouji: "Modification of mordenite acidity by isomorphous substitution of trivalent cations in the framework sites using the atom-planting method"Microporous Mater.. 12. 25-37 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Yashima, S. Fujita and T. Komatsu: "Reaction scheme of aromatization of butane over Ga loaded HZSM-5 catalyst"Sekiyu Gakkai-shi (J. Jpn. Petrol. Inst.). 41. 37-44 (1998)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P. Wu, T. Komatsu and T. Yashima: "Isomorphous substitution of FeィイD13+ィエD1 in the framework of aluminosilicate mordenite by hydrothermal synthesis"Microporous and Mesoporous Mater.. 20. 139-147 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Yashima, Y. Katoh and T. Komatsu: "Synthesis of 3-methyl-3-butene-1-ol from isobutene and formaldehyde on FeMCM-22 zelites"'Porous Materials in Environmentally Friendly Processes' Stud. Surf. Sci. Catal.. 125. 507-514 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yashima: "Vapor phase Beckmann rearrangement of cyclohexanone oxime on the zeolite catalysts"Catalysis Today. 38. 249-253 (1997)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] P.Wu: "Synthesis of ferrisilicate with the MCM-22 structure"Chemical Communications. 663-664 (1997)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] P.Wu: "Ammoximation of ketones over titanium mordenite"Journal of Catalysis. 168. 400-411 (1997)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] P.Wu: "Isomorphous substitution of Fe^<3+>in the framework of aluminosilicate mordenite by hydrothermal synthesis"Microporous and Mesoporous Materials. 20. 139-147 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M.Cheng: "Creation of acid sites on SBA-15 mesoporous silica by alumination"Chemistry Letters. 131-132 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yashima: "Synthesis of 3-methyl-3-butene-1-ol from isobutene and formaldehyde on FeMCM-22 zeolites"Studies in Surface Science and Catalysis. 125. 507-514 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Komatsu: "Shape-Selective Catalysis"American Chemical Society. 410 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] P.Wu: "Isomorphous substitution of Fe^<3+> in the framework of aluminosilicate mordenite by hydrothermal synthesis" Microporous and Mesoporous Mater.20. 139-147 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Komatsu: "Cu^<2+>-exchanged MFI-ferrisilicate catalysts for the reduction of nitric oxide with ammonia" J.Chem.Soc.,Faraday Trans.94. 949-953 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yashima: "Reaction scheme of aromatization of butane over Ga loaded HZSM-5 catalyst" Sekiyu Gakkai-shi(J.Jpn.Petrol.Inst.). 41. 37-44 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] P.Wu: "Selective formation of p-xylene with disproportionation of toluene over MCM-22 catalysts" Microporous and Mesoporous Mater.22. 343-356 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] P.Wu: "Hydroxylation of aromatics with hydrogen peroxide over titanosilicates with MOR and MFI structures:Effect of Ti peroxo species on the diffusion and hydroxylation activity" J.Phys.Chem.B. 102. 9297-9303 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.M.Ishaq: "Transformation of n-butane over HZSM-5 and other MFI type zeolites" Fuel Processing Technology. 56. 169-181 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yashima: "Vapor phase Beckmann rearrangement of cyclohexanone oxime on the zeolite catalysts" Catalysis Today. 38. 249-253 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] P.Wu: "Preparation of titanosilicate with mordenite structure by atom-planting method and its catalytic properties for hydroxylation of aromatics" Stud. Surf. Sci. Catal.105. 663-670 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] P.Wu: "Ammoximation of ketones over titanium mordenite" J. Catal.168. 400-411 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] P.Wu: "Modification of Mordenite Acidity by lsomorphous Substitution of Trivalent Cations in the Framework Sites Using the Atom-Planting Method" Microporous Mater.12. 25-37 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] P.Wu: "Synthesis of ferrisilicate with the MCM-22 structure" Chem. Commun.663-664 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Z.B.Wang: "Isomerization of n-heptane over Pt-loaded zeolite β catalysts" Appl. Catal. A : General. 159. 119-132 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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